材料腐蚀与防护-自然环境下的腐蚀(6)
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• 它具有的氢化酶能使阴极表面上产生的氢将硫酸 盐还原为硫化氢，腐蚀后生成的H2S和FeS结合起来形
成有恶臭的粘泥。
• （2）阳极溶解的极化率较低，并取决于金属离子化的 过电势如 铁、碳钢、铜、铅等；
• （3）因阳极钝化而具有高的起始极化率的金属，在更高的阳极 电势下，阳极钝化又因土壤中的氯离子 而受到破坏。如铬、锆、 含铬镍的不锈钢； • （4）在土壤条件下不发生阳极溶解的金属如钛、钽；
• 2 阴极过程 • 阴极过程是氧的还原：
蚀过程由阴极过程扩展，即氧的扩散速度是主要的扩展步骤。
• 三 大气腐蚀的机理 • 1 初期腐蚀阶段 • 电化学腐蚀过程 • 阴极过程：氧的去极化作用
• 在中性或碱性液膜下 ： O2
• 在在酸性液膜下：O
2H 2 O 4e 4OH
• 阳极过程：金属溶解过程
4 H 4e 2H 2 O 2
分子的凝聚作用。
一般来说，平均气温高，大气腐蚀速度较大；气温的 剧烈变化（温差大）也加速腐蚀。
3 大气成分的影响
（1）大气中有害气体的影响 ① SO2的影响 SO2能加速金属的腐蚀速度。其机理主要有两种看法 一种认为：
SO2能加速金属的腐蚀速度，主要是由于在吸附膜下减小
了阳极的钝化作用。 在高湿度条件下，由于水膜凝结增厚，SO2参与了阴极去极 化作用，当SO2 体积分数大于0.5％时，此作用明显增大。显 然大气中SO2的含量很低，但它在溶液中的溶解度比氧约高出 1300倍，对腐蚀影响很大。
•
粘泥在金属表面上的形成，构成了氧浓差 电池，引起垢下腐蚀；同时，粘泥为厌氧的硫 酸盐还原菌提供了良好的滋生条件；粘泥中细 菌分泌出酸性物质如有机酸、硫化物，增加了 腐蚀介质的酸性，加速金属的腐蚀。
• 2 以局部腐蚀形式出现，一般呈点蚀、 • 缝隙腐蚀形貌
• 二 与腐蚀有关的主要微生物
• 1 硫酸盐还原菌－厌氧性细菌
• 2 土壤的导电性
• 土壤的含水量和含盐量高，电阻率升高，土壤腐 蚀严重。 • 3 土壤中的氧 • 4 土壤的pH值 • 5 土壤的微生物
•
土壤是由气、液、固三相物质组成的复杂系统， 作为电解质的主要特点是多相性、多孔性、不均匀性 和固定性。
• 二 土壤腐蚀的类型
• 1 异金属接触电池（电偶电池）
间接作用，不参加腐蚀过程。
• 三 土壤腐蚀的电极过程及控制因素 • • • 大多数金属在土壤中的腐蚀为氧的去极化腐蚀。 只有金属在强酸性土壤中的腐蚀为氢去极化腐蚀。 按金属在潮湿、透气不良且含有氯离子的土壤中的阳极极化 行为，把它们分为：
1 阳极过程
• （1）阳极溶解时没有显著阳极极化的金属。如镁、锌、铝、锰、 锡等；
• 二 大气腐蚀的分类（按大气干湿程度分类） • 1 干的大气腐蚀 • 金属在干燥大气中不存在液膜层时的腐蚀称为干的大气 腐蚀。属于化学腐蚀中的常温氧化。
• 2 潮的大气腐蚀
• • 金属在R.H较高但小于100％的大气中的一种腐蚀。 金属在R.H接近100％的大气中进行的一种腐蚀，水分子 在金属表面成滴凝聚。由于水膜较厚，阳极反应容易进行，腐 • 3 湿的大气腐蚀
可加速腐蚀过程，但透气性太大阻碍金属阳极的溶解，
易生成具有保护能力的腐蚀产物。
• 2 含水量 • 含水量高，氧的扩散受阻，腐蚀减小；随着含水 量的减少，氧的去极化容易，腐蚀速度加快。
• 3 电阻率
•
土壤的电阻率越小，土壤腐蚀越严重。
• 4 酸度
•
土壤酸度增高，土壤腐蚀性增强。
• 5 含盐量 • • 土壤含盐量大，土壤的导电率增加，土壤的 腐蚀性增加。
•
土壤腐蚀是一种电化学腐蚀。
• 一 土壤电解质的性质
• 1 土壤的组成与结构 （1）多相：土粒、水、空气固、夜、气三相组成，且土粒 中含有多种无机矿物质以及有机物质； • • 多孔：团粒结构、颗粒间形成大量毛细管微孔或孔 隙，孔隙中充满水和气；
（2）结构的不均匀性，土壤中各种微结构的物理－化学性
质，尤其与腐蚀有关的电化学性质有明显的差异；
• 一 金属表面水膜的形成
• 1 雨、雪、雾、露形成水膜厚度约1mm； • 2 饱和凝聚，水膜厚度约20～30μm； • 3 毛细管凝聚，水膜厚度一般小于1μm； • 4 吸附凝聚，一般的固体物质表面能吸附水分 • 子形成一层薄的水分子层；
• 5 化学凝聚，当金属表面含有与雨水形成水化 • 物的盐类物质时，对水分子的吸附力更强；
• （1）长期覆盖层，如电镀、喷镀、渗镀、磷
化、发蓝、氧化、涂料、砖板衬里、衬胶、玻
璃钢等；
• （2）暂时性覆盖层，如防锈油、防锈脂、防
锈水、可剥性塑料等；
• 3 控制环境 主要控制金属所处环境的相对湿度、温度及含氧量。
• （1）充氮封存
• （2）干燥空气封存 • 4 缓蚀剂 • 防止大气腐蚀用的缓蚀剂分为油溶性缓蚀剂、 气相缓蚀剂和水溶性缓蚀剂。
•
升高而下降；
• 3 海水的pH值
• 4 海洋生物
• （1）新陈代谢分泌出的有机酸、NH4OH、H2S等腐蚀介质； • （2）由于光合作用放出氧气，形成局部氧浓差腐蚀电池； • （3）破坏构件表面油漆层，形成局部腐蚀电池； • 5 流速
• 二 海洋环境分类及腐蚀特点
• 1 按照金属和海水的接触情况，可将海洋环境
另一种认为： SO2能加速金属的腐蚀速度的原因，认为一部分SO2 被吸附在金属表面，与铁反应生成易溶解的硫酸亚铁， FeSO4进一步氧化并由于强烈的水解作用生成硫酸，
硫酸又与铁作用，整个过程具有自催化反应，其反应
如下：
Fe SO2 O2 FeSO4 4 FeSO4 O2 6 H 2O 4 FeOOH 4 H 2 SO4 4 H 2 SO4 4 Fe O2 4 FeSO4 4 H 2O
• （2）酸、碱、盐的影响
• 介质的酸碱性的改变，将影响去极化剂
（如H＋）的含量及金属表面膜的稳定性，进 而影响金属的腐蚀速度的大小。
• 4 固体颗粒、表面状态的影响
• （1） 大气中固体颗粒分为三类：
• ① 颗粒具有腐蚀性 • • • • • • • 如铵盐颗粒溶入水膜，电导和酸度升高；海盐颗粒 （NaCl）本身具有腐蚀性，NaCl颗粒在金属 表面上具有吸湿作用，增大表面水膜电导； 如碳粒，吸附大气中SO2、水 形成酸性水膜而促使腐 蚀加速； 如砂粒，它在金属表面形成缝隙而凝聚水分子， 造成局部氧浓差的局部腐蚀而加速金属腐蚀；
• 对于潮的大气腐蚀，腐蚀过程主要受阳极过程控制； • 对于湿的大气腐蚀，腐蚀过程主要受阴极过程控制；
M xH2 O M n xH2 O ne
• 2 形成锈后阶段
• 铁锈层内Evans模型 • 阳极反应： 发生在金属/Fe2O3界面上
Fe Fe 2 2e
• 阴极反应：发生在Fe3O4/FeOOH界面上
腐蚀过程。
• 一 微生物腐蚀的特征 • 1 先形成粘泥，再引起腐蚀； • 细菌能分泌粘液，粘液把悬浮在水中的无机垢、 腐蚀产物、灰砂淤泥等粘接在金属表面上形成粘泥； • 藻类的分泌物或腐败物能吸附固体粒子而在金属 表面形成粘泥；
•
真菌分泌出的酶使纤维素分解，剩下的木质素或
腐烂产物在金属表面上形成粘泥；
增强阳极极化，从而减慢大气腐蚀速度；
• 四 影响大气腐蚀的因素
• 1 相对湿度的影响 • 临界相对湿度： • 金属表面开始形成液膜的相对湿度。大气超过临界相 对湿度，金属的腐蚀速度会迅速猛增，在临界相对湿度之前， 金属的腐蚀速度很小或几乎不被腐蚀。 • 2 温度和温差的影响 • • 温度影响相对湿度（临界相对湿度），影响金属对水
第六章 金属在自然环境中的腐蚀
• 第一节 大气腐蚀
• 第二节 土壤腐蚀
• 第三节 海水腐蚀 • 第四节 微生物腐蚀
第一节 大气腐蚀
• 金属在大气中发生的腐蚀称为大气腐蚀。
• 大气腐蚀是金属腐蚀那种最普遍的一种。
• 大气腐蚀属于电化学腐蚀，具备电化学腐蚀的三个条
件：
• （1）具有电势不同的阴、阳极； • （2）有湿气或凝露形成电解质溶液； • （3）相互间构成电回路；
• 在酸性很强的土壤中，才发生氢的去极化：
O2 2H 2 O 4e 4OH
2 H 2e H 2
• 不同土壤条件下腐蚀控制过程有三种形式： • 阴极控制；阳极控制；阴极－电阻混合控制；
四 土壤腐蚀的影响因素
• 1 孔隙度（透气性）
• 孔隙度大有利于氧的渗透和保持水分。透气性好
•
地下金属构件由于采用不同的金属材料，电极电
势不同的两种金属连接时电势较负的金属加剧腐蚀，
而电势较正的金属获得保护；
• 2 氧浓差电池 • 对于埋在土壤中地下的管线，由于管线不同部位 的土壤其含氧量不同形成氧浓差电池。 • 含氧量低的部位电势较负而成为氧浓差电池的阳极； • 含氧量高的部位电势较正而成为氧浓差电池的阴极；
• ② HCl、H2S、NH3腐蚀性气体的影响
• HCl 是腐蚀性较强的一种气体，溶于水膜中生成盐酸， 对金属的腐蚀破坏大； • H2S 气体在干燥大气中使铜、黄铜、银变色，而在潮湿 的大气中会加速铜、黄铜、镍特别是镁和铁的腐蚀。
• H2S溶入水中使水膜酸化，使水膜的导电性增加，加速腐 蚀。
• NH3 易溶于水膜中，使pH值增加，对钢铁起缓蚀作用。 பைடு நூலகம்对有色金属不利，铜的影响最大，锌、镉次之，因为 NH3能与这些金属作用生成可溶性的络合物，促进阳极去 极化作用。
管腐蚀。
• 6 杂散电流腐蚀
•
• •
杂散电流：指原定的正常电路漏失而流入
它处的电流。 杂散电流的腐蚀特征：阳极区局部腐蚀；
•
• • •
防止措施：排流法；绝缘法；牺牲阳极法；
和土壤有关的微生物有四类： 硫化菌（SOB）、厌氧菌（SRB）、 真菌、异养菌。
• 7 微生物腐蚀
•
•
微生物对地下金属构件的腐蚀，是新陈代谢的
第二节 土壤腐蚀
• 埋在土壤中的金属及其构件，如地下金属管道
（油、气、水管线）、通讯电缆、地基钢柱、高压输
电线和电视塔等，由于土壤腐蚀造成管道穿孔损坏， 引起油、气、水的渗漏或使电讯发生故障，甚至造成 火灾、爆炸事故，污染环境，损失巨大。 • 这些构成地下“地下动脉”的设备往往难于检修， 给生产带来很大的危害，尤其在石油化工行业，土壤 腐蚀防不胜防。
分为：
• 海洋大气区，飞溅区，潮汐区，全浸区和海泥区。
• 2 海水腐蚀的主要形式
• （1）电偶腐蚀
• （2）孔蚀和缝隙腐蚀
• （3）磨损腐蚀
• 三 海水腐蚀的防止措施 • 1 合理选用金属材料 • 2 涂层保护 • 3 电化学保护
第四节 微生物腐蚀
• 微生物腐蚀指在微生物生命活动参与下所发生的
• 五 防止土壤腐蚀的措施 • 1 覆盖层保护
• 2 金属镀层
• 3 改变土壤环境 • 4 阴极保护
第三节 海水腐蚀 • 一 影响海水腐蚀性的因素
• 1 盐类及浓度 • 含盐量高，Cl－离子浓度高，电导率高；
• 2 溶氧量
•
•
海水表面层：溶氧量5～10μg/（g海水），被空气饱和；
在标准大气下，溶氧量随海水温度上升而下降，随盐度
•
•
6 FeOOH 2e 2 Fe3O4 2 H 2 O OH
Fe e Fe
3
2
发生在锈层内
•
一般来说，在大气中长期暴露的钢材，其腐蚀 速度逐渐减慢。其原因有：
•
① 锈层增厚导致锈层电阻增大和渗氧减弱，
使锈层的阴极去极化作用减弱；
•
② 附着性好的锈层内层减少活性阳极面积，
• 3 盐浓差电池
• 由于土壤介质的盐含量不同而造成盐浓差电池。 盐浓度高的部位电极电势较负，成为阳极而加速腐蚀。
• 4 温差电池
• 地下深层的套管处于较高的温度，为阳极；而位 于地表附近即浅层的套管温度低，成为阴极。
• 5 新旧管线构成的腐蚀
• 当新旧管线连接在一起时，由于旧管线表面有腐 蚀产物层，使电极电势比新管正，成为阴极，加速新
• ② 颗粒无腐蚀性，有吸附性
• ③ 颗粒无腐蚀性、不吸附腐蚀物质
• （2） 金属表面状态对腐蚀速度有明显
的影响。金属表面粗糙易吸附尘埃，吸 湿而造成局部腐蚀；金属表面的腐蚀产 物具有较大的吸湿性，会降低临界相对
湿度而加速腐蚀速度。
• 五 防止大气腐蚀的措施 • 1 添加合金元素，提高材料的耐蚀性； • 2 采用覆盖层保护包括使用有机、无机涂层和 • 金属镀层；
成有恶臭的粘泥。
• （2）阳极溶解的极化率较低，并取决于金属离子化的 过电势如 铁、碳钢、铜、铅等；
• （3）因阳极钝化而具有高的起始极化率的金属，在更高的阳极 电势下，阳极钝化又因土壤中的氯离子 而受到破坏。如铬、锆、 含铬镍的不锈钢； • （4）在土壤条件下不发生阳极溶解的金属如钛、钽；
• 2 阴极过程 • 阴极过程是氧的还原：
蚀过程由阴极过程扩展，即氧的扩散速度是主要的扩展步骤。
• 三 大气腐蚀的机理 • 1 初期腐蚀阶段 • 电化学腐蚀过程 • 阴极过程：氧的去极化作用
• 在中性或碱性液膜下 ： O2
• 在在酸性液膜下：O
2H 2 O 4e 4OH
• 阳极过程：金属溶解过程
4 H 4e 2H 2 O 2
分子的凝聚作用。
一般来说，平均气温高，大气腐蚀速度较大；气温的 剧烈变化（温差大）也加速腐蚀。
3 大气成分的影响
（1）大气中有害气体的影响 ① SO2的影响 SO2能加速金属的腐蚀速度。其机理主要有两种看法 一种认为：
SO2能加速金属的腐蚀速度，主要是由于在吸附膜下减小
了阳极的钝化作用。 在高湿度条件下，由于水膜凝结增厚，SO2参与了阴极去极 化作用，当SO2 体积分数大于0.5％时，此作用明显增大。显 然大气中SO2的含量很低，但它在溶液中的溶解度比氧约高出 1300倍，对腐蚀影响很大。
•
粘泥在金属表面上的形成，构成了氧浓差 电池，引起垢下腐蚀；同时，粘泥为厌氧的硫 酸盐还原菌提供了良好的滋生条件；粘泥中细 菌分泌出酸性物质如有机酸、硫化物，增加了 腐蚀介质的酸性，加速金属的腐蚀。
• 2 以局部腐蚀形式出现，一般呈点蚀、 • 缝隙腐蚀形貌
• 二 与腐蚀有关的主要微生物
• 1 硫酸盐还原菌－厌氧性细菌
• 2 土壤的导电性
• 土壤的含水量和含盐量高，电阻率升高，土壤腐 蚀严重。 • 3 土壤中的氧 • 4 土壤的pH值 • 5 土壤的微生物
•
土壤是由气、液、固三相物质组成的复杂系统， 作为电解质的主要特点是多相性、多孔性、不均匀性 和固定性。
• 二 土壤腐蚀的类型
• 1 异金属接触电池（电偶电池）
间接作用，不参加腐蚀过程。
• 三 土壤腐蚀的电极过程及控制因素 • • • 大多数金属在土壤中的腐蚀为氧的去极化腐蚀。 只有金属在强酸性土壤中的腐蚀为氢去极化腐蚀。 按金属在潮湿、透气不良且含有氯离子的土壤中的阳极极化 行为，把它们分为：
1 阳极过程
• （1）阳极溶解时没有显著阳极极化的金属。如镁、锌、铝、锰、 锡等；
• 二 大气腐蚀的分类（按大气干湿程度分类） • 1 干的大气腐蚀 • 金属在干燥大气中不存在液膜层时的腐蚀称为干的大气 腐蚀。属于化学腐蚀中的常温氧化。
• 2 潮的大气腐蚀
• • 金属在R.H较高但小于100％的大气中的一种腐蚀。 金属在R.H接近100％的大气中进行的一种腐蚀，水分子 在金属表面成滴凝聚。由于水膜较厚，阳极反应容易进行，腐 • 3 湿的大气腐蚀
可加速腐蚀过程，但透气性太大阻碍金属阳极的溶解，
易生成具有保护能力的腐蚀产物。
• 2 含水量 • 含水量高，氧的扩散受阻，腐蚀减小；随着含水 量的减少，氧的去极化容易，腐蚀速度加快。
• 3 电阻率
•
土壤的电阻率越小，土壤腐蚀越严重。
• 4 酸度
•
土壤酸度增高，土壤腐蚀性增强。
• 5 含盐量 • • 土壤含盐量大，土壤的导电率增加，土壤的 腐蚀性增加。
•
土壤腐蚀是一种电化学腐蚀。
• 一 土壤电解质的性质
• 1 土壤的组成与结构 （1）多相：土粒、水、空气固、夜、气三相组成，且土粒 中含有多种无机矿物质以及有机物质； • • 多孔：团粒结构、颗粒间形成大量毛细管微孔或孔 隙，孔隙中充满水和气；
（2）结构的不均匀性，土壤中各种微结构的物理－化学性
质，尤其与腐蚀有关的电化学性质有明显的差异；
• 一 金属表面水膜的形成
• 1 雨、雪、雾、露形成水膜厚度约1mm； • 2 饱和凝聚，水膜厚度约20～30μm； • 3 毛细管凝聚，水膜厚度一般小于1μm； • 4 吸附凝聚，一般的固体物质表面能吸附水分 • 子形成一层薄的水分子层；
• 5 化学凝聚，当金属表面含有与雨水形成水化 • 物的盐类物质时，对水分子的吸附力更强；
• （1）长期覆盖层，如电镀、喷镀、渗镀、磷
化、发蓝、氧化、涂料、砖板衬里、衬胶、玻
璃钢等；
• （2）暂时性覆盖层，如防锈油、防锈脂、防
锈水、可剥性塑料等；
• 3 控制环境 主要控制金属所处环境的相对湿度、温度及含氧量。
• （1）充氮封存
• （2）干燥空气封存 • 4 缓蚀剂 • 防止大气腐蚀用的缓蚀剂分为油溶性缓蚀剂、 气相缓蚀剂和水溶性缓蚀剂。
•
升高而下降；
• 3 海水的pH值
• 4 海洋生物
• （1）新陈代谢分泌出的有机酸、NH4OH、H2S等腐蚀介质； • （2）由于光合作用放出氧气，形成局部氧浓差腐蚀电池； • （3）破坏构件表面油漆层，形成局部腐蚀电池； • 5 流速
• 二 海洋环境分类及腐蚀特点
• 1 按照金属和海水的接触情况，可将海洋环境
另一种认为： SO2能加速金属的腐蚀速度的原因，认为一部分SO2 被吸附在金属表面，与铁反应生成易溶解的硫酸亚铁， FeSO4进一步氧化并由于强烈的水解作用生成硫酸，
硫酸又与铁作用，整个过程具有自催化反应，其反应
如下：
Fe SO2 O2 FeSO4 4 FeSO4 O2 6 H 2O 4 FeOOH 4 H 2 SO4 4 H 2 SO4 4 Fe O2 4 FeSO4 4 H 2O
• （2）酸、碱、盐的影响
• 介质的酸碱性的改变，将影响去极化剂
（如H＋）的含量及金属表面膜的稳定性，进 而影响金属的腐蚀速度的大小。
• 4 固体颗粒、表面状态的影响
• （1） 大气中固体颗粒分为三类：
• ① 颗粒具有腐蚀性 • • • • • • • 如铵盐颗粒溶入水膜，电导和酸度升高；海盐颗粒 （NaCl）本身具有腐蚀性，NaCl颗粒在金属 表面上具有吸湿作用，增大表面水膜电导； 如碳粒，吸附大气中SO2、水 形成酸性水膜而促使腐 蚀加速； 如砂粒，它在金属表面形成缝隙而凝聚水分子， 造成局部氧浓差的局部腐蚀而加速金属腐蚀；
• 对于潮的大气腐蚀，腐蚀过程主要受阳极过程控制； • 对于湿的大气腐蚀，腐蚀过程主要受阴极过程控制；
M xH2 O M n xH2 O ne
• 2 形成锈后阶段
• 铁锈层内Evans模型 • 阳极反应： 发生在金属/Fe2O3界面上
Fe Fe 2 2e
• 阴极反应：发生在Fe3O4/FeOOH界面上
腐蚀过程。
• 一 微生物腐蚀的特征 • 1 先形成粘泥，再引起腐蚀； • 细菌能分泌粘液，粘液把悬浮在水中的无机垢、 腐蚀产物、灰砂淤泥等粘接在金属表面上形成粘泥； • 藻类的分泌物或腐败物能吸附固体粒子而在金属 表面形成粘泥；
•
真菌分泌出的酶使纤维素分解，剩下的木质素或
腐烂产物在金属表面上形成粘泥；
增强阳极极化，从而减慢大气腐蚀速度；
• 四 影响大气腐蚀的因素
• 1 相对湿度的影响 • 临界相对湿度： • 金属表面开始形成液膜的相对湿度。大气超过临界相 对湿度，金属的腐蚀速度会迅速猛增，在临界相对湿度之前， 金属的腐蚀速度很小或几乎不被腐蚀。 • 2 温度和温差的影响 • • 温度影响相对湿度（临界相对湿度），影响金属对水
第六章 金属在自然环境中的腐蚀
• 第一节 大气腐蚀
• 第二节 土壤腐蚀
• 第三节 海水腐蚀 • 第四节 微生物腐蚀
第一节 大气腐蚀
• 金属在大气中发生的腐蚀称为大气腐蚀。
• 大气腐蚀是金属腐蚀那种最普遍的一种。
• 大气腐蚀属于电化学腐蚀，具备电化学腐蚀的三个条
件：
• （1）具有电势不同的阴、阳极； • （2）有湿气或凝露形成电解质溶液； • （3）相互间构成电回路；
• 在酸性很强的土壤中，才发生氢的去极化：
O2 2H 2 O 4e 4OH
2 H 2e H 2
• 不同土壤条件下腐蚀控制过程有三种形式： • 阴极控制；阳极控制；阴极－电阻混合控制；
四 土壤腐蚀的影响因素
• 1 孔隙度（透气性）
• 孔隙度大有利于氧的渗透和保持水分。透气性好
•
地下金属构件由于采用不同的金属材料，电极电
势不同的两种金属连接时电势较负的金属加剧腐蚀，
而电势较正的金属获得保护；
• 2 氧浓差电池 • 对于埋在土壤中地下的管线，由于管线不同部位 的土壤其含氧量不同形成氧浓差电池。 • 含氧量低的部位电势较负而成为氧浓差电池的阳极； • 含氧量高的部位电势较正而成为氧浓差电池的阴极；
• ② HCl、H2S、NH3腐蚀性气体的影响
• HCl 是腐蚀性较强的一种气体，溶于水膜中生成盐酸， 对金属的腐蚀破坏大； • H2S 气体在干燥大气中使铜、黄铜、银变色，而在潮湿 的大气中会加速铜、黄铜、镍特别是镁和铁的腐蚀。
• H2S溶入水中使水膜酸化，使水膜的导电性增加，加速腐 蚀。
• NH3 易溶于水膜中，使pH值增加，对钢铁起缓蚀作用。 பைடு நூலகம்对有色金属不利，铜的影响最大，锌、镉次之，因为 NH3能与这些金属作用生成可溶性的络合物，促进阳极去 极化作用。
管腐蚀。
• 6 杂散电流腐蚀
•
• •
杂散电流：指原定的正常电路漏失而流入
它处的电流。 杂散电流的腐蚀特征：阳极区局部腐蚀；
•
• • •
防止措施：排流法；绝缘法；牺牲阳极法；
和土壤有关的微生物有四类： 硫化菌（SOB）、厌氧菌（SRB）、 真菌、异养菌。
• 7 微生物腐蚀
•
•
微生物对地下金属构件的腐蚀，是新陈代谢的
第二节 土壤腐蚀
• 埋在土壤中的金属及其构件，如地下金属管道
（油、气、水管线）、通讯电缆、地基钢柱、高压输
电线和电视塔等，由于土壤腐蚀造成管道穿孔损坏， 引起油、气、水的渗漏或使电讯发生故障，甚至造成 火灾、爆炸事故，污染环境，损失巨大。 • 这些构成地下“地下动脉”的设备往往难于检修， 给生产带来很大的危害，尤其在石油化工行业，土壤 腐蚀防不胜防。
分为：
• 海洋大气区，飞溅区，潮汐区，全浸区和海泥区。
• 2 海水腐蚀的主要形式
• （1）电偶腐蚀
• （2）孔蚀和缝隙腐蚀
• （3）磨损腐蚀
• 三 海水腐蚀的防止措施 • 1 合理选用金属材料 • 2 涂层保护 • 3 电化学保护
第四节 微生物腐蚀
• 微生物腐蚀指在微生物生命活动参与下所发生的
• 五 防止土壤腐蚀的措施 • 1 覆盖层保护
• 2 金属镀层
• 3 改变土壤环境 • 4 阴极保护
第三节 海水腐蚀 • 一 影响海水腐蚀性的因素
• 1 盐类及浓度 • 含盐量高，Cl－离子浓度高，电导率高；
• 2 溶氧量
•
•
海水表面层：溶氧量5～10μg/（g海水），被空气饱和；
在标准大气下，溶氧量随海水温度上升而下降，随盐度
•
•
6 FeOOH 2e 2 Fe3O4 2 H 2 O OH
Fe e Fe
3
2
发生在锈层内
•
一般来说，在大气中长期暴露的钢材，其腐蚀 速度逐渐减慢。其原因有：
•
① 锈层增厚导致锈层电阻增大和渗氧减弱，
使锈层的阴极去极化作用减弱；
•
② 附着性好的锈层内层减少活性阳极面积，
• 3 盐浓差电池
• 由于土壤介质的盐含量不同而造成盐浓差电池。 盐浓度高的部位电极电势较负，成为阳极而加速腐蚀。
• 4 温差电池
• 地下深层的套管处于较高的温度，为阳极；而位 于地表附近即浅层的套管温度低，成为阴极。
• 5 新旧管线构成的腐蚀
• 当新旧管线连接在一起时，由于旧管线表面有腐 蚀产物层，使电极电势比新管正，成为阴极，加速新
• ② 颗粒无腐蚀性，有吸附性
• ③ 颗粒无腐蚀性、不吸附腐蚀物质
• （2） 金属表面状态对腐蚀速度有明显
的影响。金属表面粗糙易吸附尘埃，吸 湿而造成局部腐蚀；金属表面的腐蚀产 物具有较大的吸湿性，会降低临界相对
湿度而加速腐蚀速度。
• 五 防止大气腐蚀的措施 • 1 添加合金元素，提高材料的耐蚀性； • 2 采用覆盖层保护包括使用有机、无机涂层和 • 金属镀层；